山区送电线路基础选型和斜柱式基础优化设计

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1、山区送电线路基础选型和斜柱式基础优化设计　　摘要对山区送电线路常用基础类型从经济技术指标等方面作对比分析，推荐适合山区送电线路采用的基础型式，并对适用范围较广的斜柱式基础从尺寸优化、配筋优化等方面进行探讨。关键词山区；基础选型；斜柱式基础；优化设计中图分类号：TM753文献标识码：A文章编号：1671—7597（2013）032-106-01送电线路工程铁塔基础的规划设计必须坚持安全可靠、经济合理、保护环境的原则，根据线路的地形地质条件、塔型规划、施工条件等，综合考虑基础型式和设计方案。送电线路因其距离长、跨越区域大、沿线地形地质条件复杂

2、多变、设计和施工时需考虑的边界条件较多，且基础主要受上拔及稳定性控制，与其他建筑物基础主要受下压稳定性控制不同，因此送电线路基础设计可借鉴的经验和资料较少。笔者通过对工程实践经验的总结，针对山区送电线路的特点，提出铁塔基础选型的原则，并对经济效益较好的斜柱式基础的优化设计进行分析。1送电线路铁塔基础类型6铁塔基础类型经过多年的发展，逐渐形成一些较为成熟的设计方案，在工程实践中也具有良好的推广应用。按其承载力特性大致可分为两大类别，即原状土基础和回填土基础，其中原状土基础可分为掏挖基础、岩石基础、桩基础等，回填土基础可分为混凝土台阶基础、钢

3、筋混凝土板式基础、装配式基础等。2山区常用基础类型对比鉴于山区地基承载力较高、地下水位较低，综合对比以上基础类型，结合工程实际，山区铁塔基础主要使用以下两种基础型式：掏挖基础、钢筋混凝土板式基础，其中钢筋混凝土板式基础根据地形条件、受力大小细分为直柱式和斜柱式。2.1斜柱式基础特点及优势斜柱式基础其特点是基础结构合理，基础主柱中心线与铁塔主材坡度一致，插入角钢或地脚螺栓沿基础主柱轴线插入基础，从而减小了铁塔对基础主柱和底板的偏心弯矩，缩小了基础尺寸，也相应减小了基础主柱和底板的配筋，地基应力分布比较均匀，受力合理，技术经济指标较好。与直柱

4、式基础相比，在相同条件下，可节约混凝土约15%，钢材约25%。2.2掏挖式基础特点及优势6掏挖式基础与回填土基础相比虽然混凝土用量指标稍高，但基础钢筋用量有所节省，且施工开挖面积大大减少，能有效地降低基坑土方开挖量，减少施工弃土对自然地表的破坏。同时，掏挖式基础利用原状土的抗剪切性能，充分发挥原状土的特性，具有良好的抗拔性能，能节约材料，降低造价。另外，该型式基础在浇制混凝土时不用支模及回填，使施工更加方便，降低了施工费用，加快了施工进度。对于山区地质条件为硬塑态粘性土的情况，掏挖式基础可大量应用于受力较小的直线塔，而对于承爱长期荷载较大

5、的转角塔和终端塔则不经济。以上两种基础型式均可根据塔位地形调整基础主柱露头高度，配合铁塔长短腿，更大限度的保护自然环境，减小因土石方开挖造成的水土流失。3斜柱式钢筋混凝土基础优化设计铁塔基础设计时，应根据受力大小、地质特点，规划相对经济合理的基础类型，在同种基础类型中应使材料用量最省，以达到节省投资、加快施工进度的目的。在承受同一荷载的情况下，影响铁塔基础尺寸的主要因素有地基承载力、地下水位、倾覆稳定要求，因此不同铁塔基础类型最佳埋深、底板宽度应根据受力大小、地质条件进行优化确定。送电线路铁塔基础受力有其特殊性，主要受上拔及倾覆稳定控制，

6、因此加大基础埋深，充分利用土重抗拔，能大大减小底板尺寸，节约混凝土用量。下面对110kV～220kV工程中实际使用较多的斜柱式钢筋混凝土基础的尺寸、材料等方面进行优化说明。63.1基础主柱优化《架空送电线路基础设计技术规定》中关于基础主柱截面尺寸的规定是：“柱的截面尺寸不宜小于450mm”，对于采用塔脚板进行连接的，还应满足塔脚板的宽度及地脚螺栓端部锚固件的宽度。通过对110kV～220kV常规输电线路铁塔所用塔脚板尺寸及地脚螺栓型号进行统计得出，基础主柱宽度不宜小于500mm。3.2基础埋深优化对于斜柱式基础而言，基础埋置深度越大，越能

7、抵抗铁塔传给基础的上拔力，而且山区塔位的基础埋入土中越深，表层土的破坏对基础的稳定影响越小。基础临界埋深的确定除应满足《架空送电线路基础设计技术规定》中的要求外，还应借鉴其他设计、施工单位的设计、施工经验。3.3基础底板优化基础底板优化包括底板宽度及厚度的优化，底板宽度与厚度不仅要满足《架空送电线路基础设计技术规定》中关于钢筋混凝土板式基础对台阶宽高比的规定（宽高比不小于1.0且不宜大于2.5），还应结合地基承载力、受力大小、埋置深度等进行优化确定。根据土重法计算原理，基础底板上平面展开角对基础尺寸影响较大，因此该角度不宜小于45度，但如

8、果该角度过大，会造成基础下底板形成尖角，给施工带来困难，因此推荐采用45度作为基础底板上平面展开角。6通过计算对比混凝土用量、土石方开挖量，基础底板宽度推荐按0.5～0.7倍基础埋深进行确定。